磁学基础（ 金属学与金属工艺）

《磁学基础》

作者：刘亚丕，何时金

定价：168.00元

出版时间：2026-06

ISBN：978-7-5240-0653-4

内容简介

本书从磁学角度出发，结合烧结磁体（包括软磁材料和永磁材料）和黏结磁体，全面系统地论述了磁粉芯及粉末烧结磁体所涉及的磁学理论、金属学理论、冶金学理论、粉末冶金理论和表征方法等，包括粉末的性质及粉末制备等，也对磁粉芯及粉末烧结磁体的制备工艺进行了详细介绍。结合自己多年的研究和生产实际以及和用户交流的经验，重点论述了磁性材料制备中所涉及的一些共性问题，包括磁性测量、粉体的制备及其性质、粉末的包覆体系、磁性粉末的分类及制备方法等，并从磁学理论上对磁粉芯和粉末烧结磁体的性能特点进行了全面分析，包括影响其磁性能的主要因素等。在此基础上，介绍了软磁材料和永磁材料及其特性，并对磁粉芯和粉末烧结磁体未来的发展方向，包括软磁材料和永磁材料的发展方向进行了预测分析。 本书对人们正确认识和使用磁粉芯，包括永磁材料和软磁材料等提供帮助，并为从事磁粉芯及磁性材料生产应用方面的技术人员提供一定的理论指导，也可供磁应用设计使用人员及相关人员参考。

目录

1磁学的基本理论1

1.1磁场和磁场强度2

1.1.1磁场2

1.1.2磁荷、磁偶极矩和元电流3

1.1.3磁铁的磁场4

1.1.4电流产生的磁场5

1.2磁感应强度11

1.3磁化强度12

1.3.1磁矩12

1.3.2磁化强度、磁极化强度和磁化率13

1.3.3饱和磁化强度14

1.4介质的磁化14

1.5磁性的分类15

1.5.1磁性的起源15

1.5.2物质的宏观磁性和磁性的分类15

1.5.3铁磁性物质的特征18

1.6磁场强度H、磁感应强度B和磁化强度M之间的关系19

1.7退磁场和退磁因数20

1.8磁化曲线和磁滞回线22

1.8.1磁化过程和反磁化过程22

1.8.2磁化曲线23

1.8.3磁滞回线23

1.8.4最大磁感应强度和饱和磁感应强度26

1.8.5饱和磁化及其特征28

1.8.6退磁曲线31

1.8.7磁滞回线的形态34

1.9与B-H曲线相联系的储存能量和能量损耗36

1.9.1磁能的储存36

1.9.2磁路39

1.9.3永磁体组成的磁路41

1.9.4均一性磁场强度和磁通损失47

1.10磁晶各向异性54

1.10.1晶体中的磁晶各向异性能54

1.10.2磁晶各向异性的起源55

1.11技术磁化与磁畴58

1.11.1磁畴58

1.11.2技术磁化过程61

1.11.3用磁畴理论分析磁化过程64

1.11.4铁磁多晶体剩磁的计算66

1.11.5磁化曲线及磁滞回线的公式化表示70

1.12软磁铁心的典型工作模式72

1.12.1双向磁化工作模式72

1.12.2单向工作模式73

1.12.3直流叠加工作模式75

1.13磁性元件中的损耗80

1.13.1铁磁物质的动态磁滞回线和动态磁化曲线82

1.13.2磁滞损耗84

1.13.3涡流损耗86

1.13.4剩余损耗、磁后效和减落现象94

1.13.5铁心的总损耗和损耗分离95

1.14动态磁化过程及复数磁导率105

1.14.1动态磁化过程的特点及磁化的时间效应105

1.14.2复数磁导率概念109

1.14.3复数磁导率的物理意义112

1.14.4品质因数Q值和损耗因数114

1.14.5铁磁体的磁损耗与储能116

1.14.6磁谱与截止频率117

2磁性材料的基本磁特性124

2.1磁心的形状特性及有效参数126

2.1.1磁心的有效参数128

2.1.2形状因子130

2.1.3电感因数130

2.2磁导率132

2.2.1起始磁导率和最大磁导率133

2.2.2微分磁导率和可逆磁导率135

2.2.3有效磁导率136

2.2.4振幅磁导率140

2.2.5脉冲磁导率141

2.2.6增量磁导率和直流偏磁143

2.2.7表观磁导率149

2.2.8复数磁导率与磁心等效电路150

2.2.9回复磁导率152

2.3小信号范围内定义的软磁材料的基本磁性能153

2.3.1磁损耗角和损耗角正切153

2.3.2损耗因数154

2.3.3品质因数Q值157

2.3.4材料磁滞常数159

2.3.5总谐波失真161

2.4高激发范围内定义的量167

2.4.1磁心损耗168

2.4.2性能因数170

2.5温度的影响172

2.5.1磁阻率的温度系数和磁导率的温度系数173

2.5.2磁导率的温度因数174

2.5.3有效温度系数175

2.5.4电感变化与磁导率因子的关系176

2.5.5饱和磁化强度的温度依赖性176

2.5.6减落因数和减落系数178

2.6软磁材料的其他物理性能180

2.6.1居里温度180

2.6.2电阻率181

2.6.3介电常数183

2.6.4密度184

2.6.5力学性能184

2.6.6磁性能的应力敏感性185

2.6.7磁滞伸缩186

2.6.8截止频率186

2.6.9抗辐射186

3磁性测量187

3.1静态磁性测量和动态磁性测量187

3.2材料性能与器件性能及其关系190

3.2.1材料性能和器件性能191

3.2.2材料性能与器件性能之间的关系191

3.3磁测量前的准备193

3.3.1样品194

3.3.2测试标准196

3.3.3标准样品尺寸的确定199

3.3.4测试条件的确定201

3.3.5磁性零件有效参数的确定以及样品形状对样品性能测量的影响203

3.3.6磁化绕组和测量线圈的绕制206

3.3.7磁化的均匀性问题208

3.3.8磁中性化209

3.3.9测量顺序212

3.4非线性磁学量的测量213

3.4.1波形对动态磁性能参数的影响213

3.4.2磁参数的测试方法及测试仪表218

3.5软磁材料直流磁特性的测量238

3.5.1棒状和片状样品的测量239

3.5.2环形样品的测量243

3.6软磁材料交流磁特性的测量244

3.6.1音频（高磁感）下的磁性测量245

3.6.2起始磁导率的测量265

3.6.3高频磁性测量269

3.6.4脉冲磁特性测量281

3.7磁性参数的自动测试284

3.8测试中常见现象分析及应注意的问题287

3.8.1B-H回线的测量287

3.8.2功耗PC的测量288

3.8.3影响损耗测量的因素289

3.8.4温度的影响292

3.8.5励磁波形的影响293

3.8.6物理效应的影响294

3.8.7材料性能和器件性能295

3.8.8应该采取的措施――标准化296

4磁粉芯的磁学理论基础298

4.1退磁场和切变回线298

4.2退磁因数对形状的依赖性300

4.3退磁因数的测量304

4.4磁粉芯的内退磁效应306

4.4.1磁粉芯的内退磁因数306

4.4.2退磁因数的逾渗理论309

4.4.3颗粒形状对内退磁因数的影响312

4.4.4填充分数对内退磁因数的影响316

4.4.5颗粒尺寸对内退磁因数的影响320

4.4.6磁粉芯退磁因数的数值模拟研究322

4.5磁粉芯的磁导率329

4.5.1磁粉芯磁导率的物理意义329

4.5.2磁粉芯的磁导率与储能密度间的关系334

4.6影响磁粉芯磁导率的因素336

4.6.1材料选择336

4.6.2颗粒尺寸337

4.6.3颗粒间的接触339

4.6.4铁磁颗粒的体积分数341

4.6.5粉末取向344

4.6.6温度345

4.7磁粉芯的直流磁特性347

4.8磁粉芯的损耗350

4.8.1磁心损耗的物理机制351

4.8.2磁滞损耗353

4.8.3涡流损耗357

4.8.4颗粒内涡流和颗粒间涡流363

4.8.5剩余损耗370

4.8.6特殊磁场下的损耗372

4.9磁粉芯损耗测量所涉及的一些问题372

4.10磁粉芯的品质因数Q值376

参考文献379

作者研究成果381